Brasileiros descobrem nova propriedade do grafeno

Com informações da Agência Fapesp -  26/09/2016

Deformação da folha de grafeno pela ponta do microscópio de força atômica.[Imagem: Clara M. Almeida et al. - 10.1038/srep31569]

Ilimitado

O grafeno é um dos materiais mais estudados na atualidade, e não é por acaso: constituído por uma única camada de átomos de carbono, dispostos em uma rede bidimensional de trama hexagonal, o grafeno é extremamente fino, leve e resistente.

Agreguem-se propriedades como transparência, flexibilidade, alta condutividade elétrica e térmica e baixo custo de produção para que o horizonte de aplicações seja praticamente ilimitado.

Com tantas pesquisas já realizadas, surpreende que uma propriedade do grafeno permanecesse ignorada até agora.

Ela acaba de ser descoberta graças ao trabalho de Clara Almeida e uma equipe da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas).

Anisotropia

Trata-se da enorme anisotropia - apresentação de propriedades que variam conforme a direção - exibida pelo grafeno quando este é "varrido" em diferentes direções pela ponta de um microscópio de força atômica (AFM: atomic force microscope).

E a diferença não é pequena: 80% maior na direção conhecida como "braço de cadeira" (armchair) do que na direção ziguezague.

Segundo os pesquisadores, o efeito poderia ser entendido como uma manifestação, em escala nanométrica, do fenômeno clássico da flambagem, o encurvamento de uma barra quando submetida a compressão axial, descrito pelo matemático e físico suíço Leonhard Euler (1707-1783).

Nanomecanismos

Devido às suas notáveis características eletrônicas, térmicas e mecânicas, ografeno é um forte candidato para a fabricação da próxima geração de dispositivos eletrônicos e de sistemas nanoeletromecânicos (NEMS). Tais aplicações requerem a compreensão das propriedades mecânicas e tribológicas - isto é, decorrentes da interação de superfícies em movimento relativo - desses materiais bidimensionais.

"A anisotropia que encontramos pode ser determinante para a fabricação desses NEMS, cujo design demanda o conhecimento prévio da orientação cristalina. Na maioria das vezes, as propriedades do material na configuração bidimensional [grafeno] são bem diferentes das propriedades já conhecidas na configuração tridimensional [grafite]", sublinhou Clara Almeida.

Bibliografia:

Giant and Tunable Anisotropy of Nanoscale Friction in Graphene
Clara M. Almeida, Rodrigo Prioli, Benjamin Fragneaud, Luiz Gustavo Cançado, Ricardo Paupitz, Douglas S. Galvão, Marcelo De Cicco, Marcos G. Menezes, Carlos A. Achete, Rodrigo B. Capaz
Nature Scientific Reports
Vol.: 6, Article number: 31569
DOI: 10.1038/srep31569